«Proceedings of Gubkin University»

USING NUMERICAL METHOD FOR ROTOR AND STATOR PROFILING IN POWER SECTION OF DOWNHOLE MOTORS WITH CYCLOIDAL GEAR

UDC: 621.665:622.24:622.276.53
DOI: 10.33285/2073-9028-2021-2(303)-53-63

Authors:

¹ Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), Moscow, Russian Federation

Keywords: screw downhole motor, profiling, power section, cycloidal engagement, numerical method

Annotation:

Screw hydraulic machines with internal cycloidal gear of the power section are widely used today in oil and gas industry as a single-screw pump for oil production and a screw downhole motor (PDM) for drilling. The power section is one of the main units in the PDM, as a source of energy for rotating the bit. Appropriate profiles of the rotor and stator in the power section ensure the mechanical characteristics and durability of the PDM. This article proposes a method of numerical calculation in the general case of profiling rotor and stator based on the geometric analytical method. This numerical method makes it possible to construct profiles with mutually bending gear, and increases the efficiency in profiling the power section of the PDM.

Bibliography:

1. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины (в двух томах). - М.: ИРЦ Газпром, 2005-2007. - 488 с.
2. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры. - М.: Недра, 1981. - 295 с.
3. Су Инао, Исследование и применение винтовых забойных двигателей. - М.: Пресса нефтяной промышленности, 2001. - 298 с.
4. Яо Ян, Балденко Ф.Д. Исследование профилирования рабочих органов ВЗД на основе реечного зацепления//Нефтяной механизм. - 2020. - № 048 (001). - С. 26-32.
5. Литвин Ф.Л. Теория зубчатых зацеплений. - М.: Наука, 1968. - 584 с.
6. Гусман М.Т., Балденко Д.Ф., Кочнев А.М., Никомаров С.С. Забойные винтовые двигатели для бурения скважин. - М.: Недра, 1981. - 232 с.
7. Балденко Ф.Д., Яо Ян. Исследование площади камер рабочих органов одновинтовых гидравлических машин//Бурение и нефть. - 2020. - №. 6. - С. 24-29.
8. Чжан Цян, Чжан Фань, Жао Яньянь, Чжан Пэнфэй. Расчет и реализация моделирования профилирования винтового забойного двигателя//Механические исследования и применение. - 2017. - Т. 30. - № 1. - С. 49-51.
9. Коротаев Ю.А., Алпатов А.Н., Соболев А.В., Мялицин Н.Ю. Исследование систематических погрешностей зацепления героторного механизма, спрофилированного от исходного контура рейки//Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2017. - № 8-1. - С. 112-120.